含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响

在热处理工艺和合金元素基本确定的条件下,研究了含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响.结果表明:随着碳含量的增加,显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体,逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量残余奥氏体.当碳含量质量分数为0.40％时,钢的硬度≥44 HRC,冲击韧度≤120 J/cm2,钢的强韧匹配效果较佳.     

含B中碳低合金铸钢及B、Al、Ti的相互作用和对冲击韧度的影响

对B在中碳低合金铸钢中的作用进行了试验研究,探索了微量元素B、Al、Ti的相互作用和对冲击韧度的影响.结果表明,B能够显著提高中碳低合金铸钢的冲击韧度,Al、Ti对中碳低合金铸钢冲击韧度无明显影响,但Al能一定程度地影响B的吸收,从而间接地影响铸钢的冲击韧度.最佳的B、Al、Ti的含量为0.0021%～0.0038%B、0.02%～0.04%Al、0.012%～0.025%Ti.     

C含量对车钩用超高强铸钢组织和性能的影响

以超高强铸钢为研究对象,通过改变碳元素的含量及添加微量RE,经过金相组织观察,拉伸和冲击试验研究碳含量变化对超高强铸钢组织和性能的影响。结果表明,对不同C含量铸钢试样进行热处理后,可获得回火索氏体。在本试验条件及成分范围内,随着C含量增加,强度和硬度增加,伸长率、断面收缩率和低温(-40℃)冲击功逐渐下降。试样的最高抗拉强度可达1 185.6 MPa,同时伸长率可达11.4%,低温(-40℃)冲击功可达21.4 J。     

铌对低合金铸钢组织及性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析研究了Nb含量对低合金铸钢试样组织和性能的影响.试验结果表明:随着Nb含量增加,铁素体晶粒细化,铁素体数量减少.铁素体晶粒内弥散分布的Nb (C,N)碳化物数量增加,试样中碳化物重量百分比增加,且回火后碳化物主要为Fe3C、(Fe,Mn)3C,低合金铸钢纽扣锭试样的硬度、抗拉强度增加,塑性稍有降低,试样综合力学性能得到改善.     

镍对中碳低合金钢显微组织和硬韧性的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、冲击试验机和扫描电镜,研究了铸态和经1050℃正火、920℃水淬和250℃回火热处理的含镍中碳低合金耐磨铸钢显微组织和硬韧性。结果表明,中碳低合金铸钢的铸态组织为片状珠光体,热处理后主要组织为混合马氏体。镍含量由0.08%增加到1.29%,铸态硬度逐渐上升,镍含量大于1.29%时,硬度稍降;冲击韧度随镍含量的增加而逐渐升高。热处理后的低合金钢硬度随镍含量的增加亦表现出先上升后下降的趋势,镍含量为0.08%~1.29%时,冲击韧度略有提高,当镍含量大于1.29%时,韧性迅速提高。镍含量为1.29%时,热处理低合金钢V型缺口韧度为11.9 J,硬度为50.47 HRC,硬韧性匹配较好。     

碳含量对热处理低合金耐磨铸钢组织性能的影响

试验研究了碳含量对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明:随着碳含量的增加,试验钢的硬度总体呈上升趋势,冲击韧度先升高后下降。显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量的残余奥氏体。当碳含量为0.40%左右时,碳在钢中的效能得到最大发挥,钢的强韧匹配性最佳。     

硅含量和热处理工艺对低合金耐磨钢力学性能的影响

研究了硅含量和淬火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,W<,si>=1.84%的实验钢经880℃淬火和250℃回火处理后,试样晶粒细小,组织为板条马氏体和少量残余奥氏体,并可以获得硬度与冲击韧度的良好配合,SEM冲击断口分析发现,该实验钢的断口形貌特征为韧窝断裂.     

Si与C对铸态无Ni低温球墨铸铁低温冲击韧性的影响

研究了在CE为4.2％4.7％,Si为1.65％～2.3％的范围内,Si与C比值对铸态无Ni低温球墨铸铁的低温冲击韧性的影响,并利用扫描电镜观察了试样冲击断口的微观形貌.结果表明,Si与C比值在0.42～0.60的范围内铸态低温冲击性能较好,最佳Si与C比值为0.49～0.50,达到-20℃低温冲击功≥16J,-40℃低温冲击功≥14 J;当Si与C在0.42～0.49和0.50～0.65范围内,微观断口为解理脆性断裂或准解理断裂,而在0.49～0.50范围内以韧窝断裂为主的复合断裂方式;相同的Si与C比值,随着铁素体含量的增加或选用废钢增碳工艺,有利于提高铸态低温冲击韧性.     

淬火温度对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi冲击磨料磨损性能的影响

研究了不同温度(950、1000、1050℃)淬火+250℃回火处理对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织、硬度、韧性、冲击磨料磨损耐磨性能的影响。结果表明:中碳低合金耐磨钢淬火组织主要为板条状马氏体+片状马氏体+少量残余奥氏体,回火组织为回火马氏体。随着淬火温度的增加,钢的硬度逐渐下降;冲击韧性随着淬火温度的升高先增加后保持稳定。在冲击功为1J的磨损工况下,950℃水淬+250℃回火处理试样耐磨性最好;在冲击功为4.5J的磨损工况下,1000/1050℃水淬+250℃回火处理的试样耐磨性最好。     

碳含量对高强高韧铸钢组织和性能的影响

以不同含碳量车钩用铸钢为研究对象,通过金相组织观察、拉伸和冲击试验,研究碳含量变化对其组织和性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,铸钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度增大,伸长率和低温冲击功呈下降趋势。     

回火温度对颗粒增强型低合金耐磨钢组织和性能的影响

研究了不同回火温度下颗粒强化型低合金耐磨钢的微观组织、力学性能和耐磨性能,确定了最佳的回火工艺。结果表明,轧制态颗粒强化型低合金耐磨钢中均匀弥散分布着大量微米级和纳米级TiC析出。回火温度升高,基体中ε-碳化物增多,试验钢的屈服强度整体上先升高后降低,抗拉强度、硬度和冲击吸收能量逐渐降低,伸长率逐渐升高,在200 ℃低温回火时,试验钢表现出最优的综合力学性能,同时表现出最佳的三体磨料磨损性能。     

热处理对中碳Cr2MnSiV耐磨铸钢组织性能的影响

研究了淬火和同火温度对中碳Cr2MnSiV耐磨铸钢的组织和力学性能的影响.结果表明:实验钢的硬度随淬火温度的升高基本保持不变,硬度值为54～53 HRC,冲击韧度随淬火温度的升高显著提高,1050℃淬火、250℃回火后达到60 J/cm2.回火温度超过250℃,硬度和冲击韧度均下降.     

残余元素Sb对X80管线钢力学性能的影响

采用真空感应炉熔炼了不同Sb含量的X80管线钢,探究了Sb在钢中的存在形式及对其显微组织的影响,并通过维氏硬度测试、-20℃夏比冲击试验以及室温拉伸试验,研究了Sb含量对X80管线钢力学性能的影响。结果表明,X80管线钢中的残余元素Sb均匀分布在钢基体中;随着试样中Sb含量从0.0006%增加至0.0980%,钢中铁素体和珠光体的平均晶粒尺寸先增大后减小,钢的维氏硬度先增大后基本趋于不变,冲击吸收能量基本逐渐降低,而抗拉强度和屈服强度先降低再升高后略有降低,屈强比呈先减小后增大的趋势,伸长率略微下降。为保证X80管线钢的力学性能,应尽量减少钢中残余元素Sb含量。     

在线淬火型微合金高强钢的回火组织与性能

对在线淬火型微合金高强结构钢在400~600 ℃范围内进行回火40 min处理,以研究不同回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。通过光学显微镜、扫描电镜等进行组织观察分析,同时测量试验钢回火后的强度、硬度及-40 ℃冲击吸收能量等进行力学性能分析。试验结果表明:随着回火温度的升高,试验钢强度及硬度整体呈下降趋势,冲击性能整体上升,并在450~500 ℃出现回火脆性区。同时随着回火温度升高,试验钢组织中马氏体逐渐宽化减少,铁素体含量增多。450 ℃回火时,试验钢的组织为回火托氏体,此时其屈服强度和硬度分别为840 MPa和304 HV3,断后伸长率为14.4%,-40 ℃冲击吸收能量为129 J,达到良好综合力学性能。     

1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢的固溶组织与性能

对1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢进行了不同温度的固溶热处理试验,对材料的组织和性能与固溶处理之间的关系和影响规律进行了研究。结果表明:随着固溶温度的升高,材料中的析出相逐渐溶解,铁素体含量增加,屈服强度随着铁素体含量增加而提高,材料硬度呈现先降后升的趋势,1050 ℃固溶处理时硬度最低,当固溶温度达到和超过1100 ℃时,其显微组织逐渐粗化,铁素体含量明显增加,材料的屈服强度明显提高。     

回火工艺对ZG30Mn铸钢组织与力学性能的影响

基于光学显微镜(OM)对不同回火工艺参数下的ZG30Mn铸钢显微组织进行观察分析,同时进行拉伸性能、布氏硬度与冲击性能等力学性能检测。结果表明,经不同回火温度与回火时间处理后,ZG30Mn铸钢显微组织均以不同形态的回火索氏体为主。在相同的保温时间(90 min)下,随着回火温度(580、600、620、640 ℃)的升高,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,断后伸长率和冲击吸收能量均呈不断增大的趋势。在相同的回火温度(620 ℃)下,随着回火时间(30、60、90、120 min)的增加,ZG30Mn铸钢的强度与硬度均不断减小,但断后伸长率和冲击吸收能量呈现先增后减的变化趋势。回火温度对马氏体向索氏体转变过程起关键作用,温度的升高将影响α-Fe相回复和再结晶的效率,弥散的细小渗碳体逐渐长大并球化,导致强度与硬度降低,断后伸长率和冲击吸收能量增加。而回火保温时间将决定渗碳体的长大程度,随回火时间的增加,渗碳体的聚集长大导致断后伸长率和冲击吸收能量降低。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

高硅铸钢的强韧化机理

采用X射线衍射，计算了高硅铸钢等温淬火热处理后的贝氏体铁素体含碳量，采用TEM分析了贝氏体铁素体中的错位，研究了贝氏体铁素体板条尺寸与高硅铸钢屈服强度、硬度间的关系。在此基础上分析了高硅铸钢的强化以及韧化机理，高硅铸钢的强化是固溶强化，位错强化和细晶强化综合作用的合理；而高硅铸钢的韧化是存在于贝氏体铁素体板条之间富碳的薄膜状残余奥氏体，细小的贝氏体铁素体板条共同作用的结果。合适的Si含量也是影响高硅铸钢韧性重要因素。